航空航天中SiC復(fù)合材料的激光拋光工藝需求

在航空航天場景中，發(fā)動機(jī)是尤為重要的組成部件，發(fā)動機(jī)的品質(zhì)直接影響各項(xiàng)性能指標(biāo)。而發(fā)動機(jī)內(nèi)部在運(yùn)作中屬于超高溫環(huán)境，目前主要采用帶陶瓷涂層的高溫合金，材料的最高耐受溫度在1000-1100攝氏度。

隨著全球軍事力量的不斷提升，新一代戰(zhàn)機(jī)在性能上提升較大。第五代新型戰(zhàn)機(jī)中，發(fā)動機(jī)內(nèi)部溫度高于1700攝氏度，普通的耐高溫合金已無法滿足需求。碳化硅復(fù)合材料是最有可能成為該項(xiàng)材料的替代品，耐受溫度在1300-1700攝氏度。

碳化硅復(fù)合材料屬于超硬材料（莫氏硬度9.5），材料各向異性及分布不均，多層材料熱力學(xué)性能失配，導(dǎo)致加工難度大，常規(guī)工藝無法進(jìn)行。傳統(tǒng)金剛石磨削方式，主要缺點(diǎn)是拉應(yīng)力集中引發(fā)材料結(jié)構(gòu)的撕裂與崩邊，從而出現(xiàn)表面缺陷及二次損傷，對航空航天中對材料質(zhì)量要求相悖論。

飛秒激光拋光則將拉應(yīng)力轉(zhuǎn)化為壓應(yīng)力，通過精密細(xì)化加工效果，減少二次損傷，一致性良好。目前通過超快飛秒激光加工Sic復(fù)合材料仍在實(shí)驗(yàn)階段，暫未量產(chǎn)替代，未來將發(fā)展更多可能。

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